Un intrus invisible met l’équilibre délicat dans nos poumons à l’épreuve: le moule Aspergillus fumigatus, de nature inoffensive, peut devenir un danger grave si le système immunitaire est affaibli – et changer tout le monde bactérien des poumons. Mais ce n’est pas tout: les intestins et le métabolisme semblent également être affectés par une infection pulmonaire.
Aspergillus fumigatus peut être trouvé presque partout – dans le sol, le compost ou dans l’air. Il est généralement inoffensif pour les personnes en bonne santé. Cependant, chez les patients atteints d’un système immunitaire affaibli, il peut provoquer une infection pulmonaire sévère, appelée aspergillose invasive.
Le champignon peut potentiellement modifier les niveaux d’oxygène dans les poumons dans une certaine mesure qu’il crée un environnement plus approprié pour certaines bactéries, telles que Ligilactobacillus murinus, généralement trouvées dans les intestins, la cavité orale et les poumons de la souris – pour mieux survivre et potentiellement prospérer. Cette interaction pourrait éventuellement influencer la progression de la maladie et permettre de nouvelles stratégies de traitement.
Des poumons à l’intestin – tout est connecté
On sait depuis longtemps que l’intestin et les poumons sont étroitement connectés. De nouvelles données d’une équipe de recherche à Jena ont maintenant approfondi cette compréhension. Les chercheurs ont trouvé des preuves que non seulement le microbiome pulmonaire, mais aussi le microbiome intestinal et certains produits métaboliques dans la variation du sang pendant l’infection des poumons avec Aspergillus fumigatus. Ce soi-disant « axe du poumon intestinal » pourrait jouer un rôle important dans la thérapie future.
Les travaux ont été réalisés par des scientifiques du groupe d’excellence du Microverse, du Leibniz Institute for Natural Products Research and Infection Biology – Hans Knöll Institute (Leibniz-Hki) et le Friedrich-Schiller-University Jena et ont récemment été publiés dans la revue dans la revue Rapports cellulaires.
Méthodologie et résultats clés
L’équipe de recherche a utilisé un modèle de souris pour l’aspergillose invasive. Pour savoir comment l’infection affecte les microbes des poumons et des intestins, les chercheurs ont examiné les marqueurs génétiques des micro-organismes. Pour simuler les conditions cliniques aussi réaliste que possible, les effets de l’immunosuppression et du traitement antifongique avec du voriconazole ont également été pris en compte.
L’équipe a utilisé des méthodes spécialisées, y compris le séquençage de l’ADN pour identifier les bactéries dans les poumons et les intestins, et la PCR quantitative pour mesurer la quantité de pathogène fongique Aspergillus fumigatus et la bactérie dominante ligilactobacillus murinus dans les poumons.
De plus, des analyses métabolomiques du plasma et du tissu pulmonaire ont été effectuées. Ces analyses enregistrent et quantifient tous les produits métaboliques dans un système biologique afin de comprendre les changements dans le métabolisme. Les chercheurs ont également isolé les bactéries vivantes des voies respiratoires inférieures des souris et les ont co-cultivées avec Aspergillus fumigatus pour étudier les interactions possibles.
Une conclusion clé de l’étude était que l’infection fongique déséquilibre à la fois le microbiome pulmonaire et intestinal. Dans les poumons, cela conduit à une accumulation de bactéries anaérobies. La croissance accrue de Ligilactobacillus murinus était particulièrement frappante, ce qui suggère que le champignon crée un niche microaérophile (faibles concentrations d’oxygène) qui favorise cette bactérie.
Ce qui n’est pas (encore) répondu
L’analyse du microbiome pulmonaire est difficile car la quantité d’ADN bactérien dans le poumon est très faible et superposée par l’ADN humain. « Bien que nous ayons analysé de nombreux échantillons de contrôle, les résultats pourraient encore inclure des classifications erronées en ce qui concerne les bactéries présentes à des abondances extrêmement faibles », explique Liubov Nikitashina, premier auteur de l’étude.
Le faible rendement de l’ADN a également principalement limité l’identification bactérienne au niveau du genre. Des méthodes améliorées d’extraction de l’ADN bactérien à partir de sites corporels aussi mal colonisés pourraient rendre les études futures encore plus significatives.
L’étude soulève des questions importantes pour les recherches futures: quel rôle les bactéries anaérobies telles que les infections à Ligilactobacillus murinus dans la modulation des infections d’Aspergillus fumigatus? L’accumulation de ces bactéries dans les poumons pourrait-elle servir de marqueur de diagnostic ou même permettre de nouvelles approches thérapeutiques?
Un petit champignon avec un grand effet
Les infections fongiques sont un problème grave, en particulier pour les personnes immunodéprimées ou celles qui sont déjà gravement malades – par exemple dans les unités de soins intensifs ou par le cancer. Les nouvelles résultats fournissent des informations importantes sur la façon dont ces infections peuvent être mieux comprises et éventuellement empêchées.
À l’avenir, il peut être possible d’influencer spécifiquement le microbiome afin de soutenir le corps dans sa lutte contre le champignon – ou de développer de nouveaux médicaments qui ciblent précisément ce domaine.
Fourni par Leibniz-Hki
